基于LMI的时滞系统的鲁棒H∞容错设计

研究了线性时滞不确定系统的鲁棒容错H∞控制问题.针对传感器失效,基于LMI和Lapunov渐进稳定理论,讨论了线性时滞不确定系统在传感器故障情况下的鲁棒镇定问题,给出了闭环故障系统具有鲁棒容错H∞控制特性的一个充分条件.设计实例说明了该方法的有效性.     

基于LMI的时滞系统的鲁棒H∞容错设计

研究了线性时滞不确定系统的鲁棒容错H∞控制问题.针对传感器失效,基于LMI和Lyapunov渐进稳定理论,讨论了线性时滞不确定系统在传感器故障情况下的鲁棒镇定问题,给出了闭环故障系统具有鲁棒容错H∞控制特性的一个充分条件.设计实例说明了该方法的有效性.     

具有线性输出结构的非线性系统故障诊断和容错控制

研究了一类具有线性输出结构的非线性系统故障诊断和容错控制,利用自适应观测器来构造线性残差,同时构造李亚普诺夫函数,使其一阶导数为负来得到故障估计值,容错控制部分设计了2个自适应观测器,通过控制器重组使故障发生后的系统输出跟踪原系统输出.理论分析和仿真结果证明了该方法的有效性.     

离散广义线性时滞系统的有记忆状态反馈H∞容错控制

研究离散广义线性时滞系统在有记忆状态反馈作用下的H∞容错控制问题.针对执行器故障情形,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出了故障发生时闭环广义系统容许且H∞性能指标满足给定上界的充分条件;同时,给出了有记忆状态反馈容错控制器的设计方法.数值例子表明了所提出方法的有效性.     

基于观测器的广义时滞系统鲁棒H∞控制器设计

研究基于观测器的广义时滞系统鲁棒H∞控制器的设计问题.不确定性假设是时变非线性的但范数有界.首先,用带有广义约束的广义代数Riccati不等式(GARI),给出所设计的控制器使得闭环广义时滞系统容许且传递函数H∞范数有界的充分条件;其次,通过广义时滞系统的受限等价变换,去掉广义约束,转化为线性矩阵不等式的可解性问题,并通过线性矩阵不等式的解,给出了系统基于观测器的鲁棒H∞控制律的参数化表示.     

关于含有未知输入的广义时滞系统的函数观测器设计(英文)

针对含有不确定输入的广义时滞系统,研究输出函数观测器的设计方法。首先给出系统存在输出函数观测器的充分条件,其次通过线性矩阵不等式的方法求解观测器的各个参数,最后得出输出函数观测器设计的具体步骤。两个数值例子可以说明该方法的简单、有效性。     

一类时滞Lipschitz广义系统的全阶和降阶观测器设计(英文)

考虑一类时滞Lipschitz广义系统的指数观测器设计问题。基于Lyapunov稳定性理论,通过构造适当的Lyapunov泛函,通过统一的线性矩阵不等式给出系统全阶观测器和降阶观测器存在的充分条件,同时给出观测器增益矩阵的设计方法,能使得相应的误差系统指数收敛。数值例子表明所提出方法的有效性。     

具有扰动和丢包的网络化控制系统的容错控制

研究存在传感器-控制器之间数据丢包的长时延网络控制系统(NCSs)的容错控制问题。考虑在随机外界扰动的基础上,进行传感器发生任意失效故障时NCSs容错控制器的设计。引入一类具有随机性的开关矩阵,建立带有随机外界扰动向量的丢包长时延NCSs的增广模型。结合H!控制理论,构造适当的Lyapunov函数,通过求解矩阵不等式得到状态反馈控制器,并给出系统满足渐近稳定性的充分条件。仿真算例验证了结论的可行性及有效性。     

一类非线性系统的自适应模糊观测器设计

针对一类不确定非线性系统提出了自适应模糊观测器设计方法。该观测器采用模糊系统逼近非线性函数,它不要求被观测对象结构和参数已知的条件,并对估计误差、模糊逼近误差和外扰的存在采用了鲁棒监督项以保证良好的观测性能,该观测器是对非线性广义Luenberger自适应观测器的一种扩展。该方法的有效性得到理论证明和仿真实验的验证。     

利用点测量的分布参数系统状态重构

分布参数系统的状态在空间上连续分布,但因传感器个数有限,难以获取其全部状态. 对此,该文针对抛物线型分布参数系统,根据有限个传感器点的测量信息,提出一种重构系统全部状态的方法并证明其可行性. 仿真结果表明,该方法在已知系统模型但未知初始状态的情况下可取得很好的状态重构效果,而且与分布参数状态观测器相比,只需要离散的传感器信息就能获得对系统初期状态的更好重构.     

非线性系统的广义模糊控制

提出了一种基于T-S 模糊模型的非线性系统的鲁棒跟踪控制方案. 首先将系统的模糊模型等价变换为广义系统模糊模型,然后设定跟踪性能指标,结合线性矩阵不等式方法设计了鲁棒跟踪控制器. 该方法不仅减少了求解复杂度,而且因减弱了对待定矩阵的限制而降低了保守性. 将该方法应用于倒立摆系统,实现了角度和角速率的 精确快速跟踪控制,从而表明了方法的有效性.     

广义离散随机线性系统降阶固定区间最优Kalman平滑器

利用Y-可观广义系统典范型,将广义系统状态估计问题转化为一个降阶常规系统的状态估计问题.应用Kalman滤波方法和白噪声估计理论,提出了广义离散随机线性系统降阶固定区间最优Kalman平滑器,可减少计算负担,便于实时应用,一个仿真例子说明其有效性.     

奇异系统时滞依赖的非脆弱鲁棒H_∞控制

讨论了不确定时变时滞奇异系统的H_∞控制问题,同时考虑到对象和控制器本身的确定性,选取了适当的Lyapunov函数,给出了不确定时变时滞奇异系统存在时滞依赖鲁棒H_∞控制器的充分条件.基于线性矩阵不等式的设计方法,数值算例进一步验证了方法的有效性.     

广义离散随机线性系统降阶固定区间最优Kalman平滑器

利用广义系统典范型,将广义系统状态估计问题转化为一个降阶常规系统的状态估计问题。应用Kalman滤波方法和白噪声估计理论,提出了广义离散随机线性系统降阶固定区间最优Kalman平滑器,可减少计算负担,便于实时应用。一个仿真例子说明其有效性。     

无线传感器网络节点的试验平台设计

为便于无线传感器网络的开发和应用,采用MSP430F149控制器和CC2420无线收发芯片构建无线传感器网络节点的试验平台.利用所选单片机的自编程能力,提出了一种传感器节点远程在线更新(RIAP,remote in-application re-programmable)的方法.该方法同样适用于其他具有自编程能力的MCU,对嵌入式系统的开发有一定的参考价值.     

不确定离散广义时滞系统的鲁棒H2控制

基于线性矩阵不等式法讨论了不确定离散广义时滞系统的鲁棒H2控制问题.目的是设计一个可容许的状态反馈控制律,对系统所有容许的不确定参数,使得闭环系统是容许的且满足所要求H2性能,即闭环系统的H2范数小于一个给定的正数γ.在分析的基础上,给出了该问题可解的一个矩阵不等式的充分条件及控制器的一个代数表达式.     

基于微结构光纤的温度传感器研究

对基于模间Mach-Zehnder干涉式、Michelson干涉、F-P干涉和荧光等原理的微结构光纤温度传感器开展了较为系统和深入的研究，建立了相关理论，研制出了一系列新型光纤温度传感器及其功能器件.展示了一种新型的多参量荧光光纤有源温度传感器，并建立一种新的信号处理方法；利用液体填充微结构光纤制作出的在线式、全光纤Mach-Zehnder干涉式温度传感器，敏感度达–1.83 nm/℃；利用全固态光子带隙光纤内的高阶导模来制作结构紧凑的Michelson高温传感器，传感头尺寸仅为1.03 mm；基于柚子型小纤芯微结构光纤制作了微腔F-P高温传感器，温度的灵敏度为17.7 pm/℃，测量温度达1 000℃.     

广义离散系统降阶Wiener滤波、平滑和预报

应用现代时间序列分析方法,基于Kalman滤波和白噪声估计理论,对于广义离散随机线性系统的一种典范型,提出降阶Wiener状态估值器,可统一处理滤波、平滑和预报问题,并且能减少计算负担,便于实时应用.一个仿真例子说明其有效性.     

无线传感器网络的不确定传感数据预测

由于传感误差、传感噪声、传输错误等因素的影响,同一个传感区域内多个传感器节点的传感数据具有一定程度的差异,这种差异导致的区域不确定性传感数据给查询、预测等后续深层次的数据处理提出了严峻挑战.针对这类传感数据的预测问题,提出一种基于多变量主元分析（multiple variable principal component analysis,MVPCA）的不确定性传感数据预测方法. 通过MVPCA的特征提取这一预处理手段获得不确定性传感数据的本质特征,然后采用基于相关分析的多元回归方法对这些数据进行建模和预测. 实际传感数据的实验结果表明,该方法能有效解决不确定性传感数据的预测问题.     

基于线性矩阵不等式的广义系统非脆弱混合H2／H∞优化控制

研究了广义系统非脆弱混合H2／H∞优化控制问题．目的是设计一个带扰动的状态反馈控制器,使得闭环广义系统满足容许性及H∞范数界的同时使得H∞范数极小．基于线性矩阵不等式给出了该控制器存在的一个充分条件,同时给出了控制器的设计方法和闭环系统H∞范数的极小上界．